Question

如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O₁、O₂分別與質(zhì)量均為m的小滑塊P和小球Q連接。已知光滑直桿兩端固定且與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，桿與水平面的夾角為θ，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度。設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰。現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，在其下滑過程中，下列說法正確的是(    )

A．小滑塊P的動(dòng)能先增加后減小

B．小滑塊P的機(jī)械能先減小后增加

C．小球Q的動(dòng)能先增加后減小

D．小球Q的機(jī)械能先增加后減小

Answer 1

A

解析試題分析：根據(jù)題意可知，小滑塊P和小球Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中僅受重力mg、桿的彈力N和繩的拉力T作用，彈力N始終不做功，它從靜止開始能向下運(yùn)動(dòng)，說明它加速運(yùn)動(dòng)，由于桿足夠長，且受到輕繩的拉力作用，最終小滑塊將停止下滑，因此小滑塊將在C和最低點(diǎn)之間往返運(yùn)動(dòng)，所以在小滑塊下滑的過程中，動(dòng)能先增加后減少，故選項(xiàng)A正確；開始時(shí)繩的拉力T對小滑塊做正功，當(dāng)越過繩與桿相垂直的位置后，拉力T開始做負(fù)功，因此小滑塊P的機(jī)械能先增加后減少，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；開始時(shí)，小球加速下降，再減速下降，由于繩不可伸長，因此當(dāng)繩與桿相垂直時(shí)，小球下降至最低點(diǎn)，往后小球又將加速上升，當(dāng)小滑塊達(dá)到最大速度，即O₁P豎直時(shí)，小滑塊和小球都將做減速運(yùn)動(dòng)，小球繼續(xù)上升，當(dāng)小滑塊滑至最低點(diǎn)時(shí)，小球上升至最高點(diǎn)，因此小球的動(dòng)能先增加后減少，再增加，又減少，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在小球下降過程中繩子的拉力對小球做負(fù)功，上升過程中，繩子的拉力對小球做正功，因此小球的機(jī)械能先減少后增加，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：本題主要考查了系統(tǒng)機(jī)械能守恒和功能關(guān)系的應(yīng)用，以及分析綜合的能力問題，屬于較難題。